外部射束放射治疗与磁共振成像系统的坐标系的对齐的制作方法

文档序号:9847763
外部射束放射治疗与磁共振成像系统的坐标系的对齐的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及外部射束放射治疗,具体来说,涉及图像引导的外部射束放射治疗。
【背景技术】
[0002]在放射治疗(RT)的日常实践中,相对于承载RT源的旋转弧的固定中心对对象进行定位。定位隐含对对象台的高度调节和横向调节。该定位被要求为对超过能够通过从不同角度施加RT射线获得的变化的病灶中的剂量进行优化。
[0003]MR(磁共振)与线性加速器(LINAC)的集成通过改进的病灶靶向,特别是对于移动的器官,开启了新的视野。在实际的实施方式提议中,LINAC围绕对象旋转,以从多个角度击中总目标体积(GTV)和临床目标体积(CTV),同时使对于周围组织的辐射暴露最小化。
[0004]磁共振装置与LINAC放射治疗源的组合是已知的。通常,LINAC源关于磁体被放置在旋转机架上,并且磁体被设计为使得LINAC在磁体的零场区域中旋转。
[0005]国际专利申请WO2009/012577A1公开了使用射野成像以在放射治疗期间修改处置参数。

【发明内容】

[0006]本发明在独立权利要求中提供了一种医学仪器、计算机程序产品和方法。在从属权利要求中给出了实施例。
[0007]如本领域技术人员将认识到的,本发明的各方面可以被实施为装置、方法或计算机程序产品。因此,本发明的各方面可以采用以下形式:完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或在本文中全部被通称为“电路”、“模块”或“系统”的组合了软件方面和硬件方面的实施例。此外,本发明的各方面可以采用被实施在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,所述一个或多个计算机可读介质具有被实施在其上的计算机可执行代码。
[0008]可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。如在本文中所使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储由计算设备的处理器可运行的指令的任何有形存储介质。计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非瞬态存储介质。计算机可读存储介质也可以被称为有形计算机可读介质。在一些实施例中,计算机可读存储介质也能够存储能够由计算设备的处理器存取的数据。计算机可读存储媒介的范例包括但不限于:软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪盘存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字多用盘(DVD),例如,CD-R0M、CD-RW、CD-R、DVD-R0M、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指能够由计算机设备经由网络或通信链路进行存取的各种类型的记录媒介。例如,可以在调制解调器上、在互联网上或在局域网上检索数据。可以使用任何适当的介质来发送在计算机可读介质上实施的计算机可执行代码,所述任何适当的介质包括但不限于:无线、有线、光纤缆线、RF等,或前面的任何合适的组合。
[0009]计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的部分的、在其中实施计算机可执行代码的传播的数据信号。这样的经传播的信号可以采用各种形式中的任何形式,包括但不限于:电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的任何计算机可读介质:所述计算机可读介质不是计算机可读存储介质并且能够传递、传播或传输用于由指令执行系统、装置或设备使用的程序或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。
[0010]“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是能由处理器直接进行存取的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另外的范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中,计算机存储设备也可以是计算机存储器,或者反之亦然。
[0011]本文中所使用的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可运行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解读为可能包含多于一个处理器或处理核。处理器例如可以是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统内的或被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为可能指多个计算设备的集合或网络,所述多个计算设备每个均包括一个或多个处理器。计算机可执行代码可以由可以在相同的计算设备内或者甚至可以被分布在多个计算设备上的多个处理器来运行。
[0012]计算机可执行代码可以包括令处理器执行本发明的方面的机器可执行指令或程序。用于执行针对本发明的各方面的操作的计算机可执行代码可以被写成一种或多种编程语言的任何组合,包括面向对象的编程语言(诸如,Java、Smalltalk、C++等)和常规程序编程语言(诸如,“C”编程语言或类似的编程语言),并且被编译成机器可执行指令。在一些实例中,计算机可执行代码可以是高级语言的形式或是预编译的形式,并且可以与解读器联合使用,所述解读器在运行中生成机器可执行指令。
[0013]计算机可执行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为单机软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上,或者完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种场景中,远程计算机可以通过任何类型的网络被连接到用户的计算机,所述网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN),或者可以连接到外部计算机(例如,通过使用互联网服务提供商的互联网)的连接。
[0014]参考根据本发明的实施例的流程图图示和/或方法、装置(系统)以及计算机程序产品的方框图描述了本发明的各方面。应当理解,在适当时能够由计算机可执行代码形式的计算机程序指令来实施流程图、图示和/或方框图的方框的每个方框或部分。还应当理解,当互不排斥时,可以对不同的流程图、图示和/或方框图中的方框进行组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器,使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器运行的指令创建用于实施流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的单元。
[0015]这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读介质中,所述计算机可读介质能够指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备来以具体方式起作用,使得被存储在计算机可读介质中的指令产生制品,所述制品包括实施在流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的指令。
[0016]计算机程序指令可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上,以导致要在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列可操作步骤,以产生计算机实施的处理,使得在计算机或其他可编程装置上运行的指令提供用于实施在流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的处理。
[0017]如在本文中所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统交互的接口。“用户接口”也可以被称为“人类接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作者的输入能够被计算机接收,并且可以从计算机向用户提供输出。换言之,用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机,并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。显示器或图形用户接口上对数据或信息的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触控板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、头戴式受话器、变速杆、方向盘、脚踏板、有线手套、跳舞毯、遥控器以及加速度计来接收数据是使得能够从操作者接收信息或数据的用户接口部件的全部范例。
[0018]如在本文中所使用的“硬件接口”涵盖使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口也可以使得处理器能够与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括但不限于:通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口以及数字输入接
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[0019]在本文中所使用的“显示器”或“显示设备”涵盖适用于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出视觉、听觉和或触觉的数据。显示器的范例包括,但不限于:计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(IXD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪以及头戴式显示器。
[0020]磁共振(MR)数据在本文中被定义为是在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线对通过原子自旋发射的射频信号的所记录的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被定义为是对在磁共振成像数据内包含的解剖结构数据所重建的二维可视化或三维可视化。能够使用计算机来执行该可视化。
[0021]在本发明的一个方面中,提供了一种医学仪器。所述医学仪器包括磁共振成像系统,所述磁共振成像系统可操作用于采集来自成像区内的对象的磁共振数据。所述磁共振成像系统具有第一坐标系。磁共振成像系统通过在所述成像区内产生大的静态磁场而起作用。通过使用所谓的梯度线圈或梯度线圈的系统来执行空间编码。所述梯度线圈的位置定义针对所采集的磁共振数据的固有的坐标系。所述医学仪器还包括外部射束放射治疗系统,所述外部射束放射治疗系统可操作用于辐照目标区。所述目标区在所述成像区内。所述外部射束放射治疗系统具有第二坐标系。所述外部射束放射治疗系统可以用于可控制地引导辐射来辐照所述目标区。被用于引导辐射的控件和系统定义第二坐标系。
[0022]所述医学仪器还包括辐射射束生成系统,所述辐射射束生成系统可操作用于生成辐射射束。在本文中所使用的辐射射束生成系统涵盖可以用于生成电离的辐射的射束的任何系统。例如,所述辐射射束生成系统可以涵盖X射线系统或伽马射线系统。所述辐射射束生成系统也可以涵盖诸如质子或带电核的带电粒子。在一些实施例中,所述辐射射束生成系统是单独的部件,并且在其他实施例中,所述外部射束放射治疗系统是所述辐射射束生成系统的部分。
[0023]所述医学仪器还包括辐射射束探测系统,所述辐射射束探测系统可操作用于采集描述在所述第二坐标系中的所述辐射射束的辐射射束探测数据。换言之,所述辐射射束探测系统可操作用于探测所述辐射射束的存在或其他性质。尤其地,根据本发明,所述辐射射束探测系统被配置为探测由所述辐射射束承载的图像。即,以图像数据的形式采集描述在第二坐标系中的所述辐射射束的辐射射束探测数据。所述医学仪器还包括存储器,所述存储器用于存储机器可执行指令。所述医学仪器还包括处理器,所述处理器用于运行所述机器可执行指令。对所述机器可执行指令的所述运行使得所述处理器能够控制或操作所述医学仪器及其各个部件。
[0024]对所述指令的运行令所述处理器接收描述对所述目标区的空间相关辐射剂量的规划数据。所述规划数据可以包含映射,所述映射指示要被递送到所述目标区的各个部分的辐射量。在一些实例中,所述规划数据也可以包含对对象的不要被辐照或具有最小辐射量的解剖结构区或部分的参考。对所述指令的运行令所述处理器使用所述空间相关辐射
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